JP2794505B2 - 加工圧制御装置 - Google Patents

加工圧制御装置

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JP2794505B2
JP2794505B2 JP3268925A JP26892591A JP2794505B2 JP 2794505 B2 JP2794505 B2 JP 2794505B2 JP 3268925 A JP3268925 A JP 3268925A JP 26892591 A JP26892591 A JP 26892591A JP 2794505 B2 JP2794505 B2 JP 2794505B2
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孝弘 今橋
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、宝石その他脆性材の
研磨又は金属加工等においてワークと、対応物であるラ
ップ又は砥石などとの接触圧力を調整することを目的と
した加工圧制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来各種材料を加工する場合に、予め切
込量や加工時間を設定して加工を行うのが普通の方法で
あった。
【0003】
【発明により解決すべき課題】前記従来の加工において
は、加工歪、微細なクラックなどが加工面に多大の悪影
響を及ぼしていた。また接触圧が不適切のために、工
具、ラップ、砥石などの劣化や破損など幾多の問題点を
生じるおそれがあった。従来の加工法は、切込量や加工
時間だけを考えて行われていたから、加工圧は殆んど考
慮されていないため、無理のない最適な条件で加工する
ことが困難であった。
【0004】
【課題を解決する為の手段】然るにこの発明は、ワーク
等の支承手段の重量を規制することによりワークとその
対応物(ラップ又は砥石など)の接触圧を制御するよう
にして、前記従来の問題点を悉く改善し、未熟練の作業
者でも好適の接触圧で加工できるようにしたのである。
【0005】即ちこの発明の方法は機体上へ揺動板を水
平回転調節自在に取付け、前記揺動板の一側へ固定ブラ
ケットを介して固定テーブルを取付け、該固定テーブル
自動的に制御できる移動テーブルを昇降自在に取付
け、該移動テーブルと、前記固定テーブルの下部との間
支承力制御手段を具備した支承スプリングを介装する
と共に、前記移動テーブルを固定テーブル側に引張る加
圧スプリングを介装し、移動テーブルへワーク取付手段
を連結したことを特徴とする加工圧制御装置である。ま
た追加スプリングを用いる代りに、アーム上へ重錘をの
せて加圧しても同一である。また、螺杆を手動で回転す
れば手動調節ができるが、螺杆をパルスモータなどの出
力で回転すれば、自動調節ができる。
【0006】前記において極めて小さい加工圧(例えば
0〜数十g )により加工する場合には、機械の揺動など
により制御不定に(又は不正確)なるのでダンパーを取
付けたり、制御プログラムのソフトを工夫する必要があ
る。前記ステッピングモータによる制御は、高精度の制
御が可能となる。
【0007】例えば500パルス/1回転の場合にギヤ
比24:80とし、送りねじリード1mmとすれば、1パ
ルス当りのスプリングの変位置は、0.6×10-3mmと
なる。そこで総重量Pmax=3Kg、バネ定数1Kg/mm
とすれば、1パルス当りの変化量Pμ=1.8g となる
から実用上十分の精度ということができる。
【0008】前記におけるワークとは、宝石その他の脆
性材、ダイヤモンドバイトなどである。尤も金属加工時
の工具の接触圧の調整に応用することもできる。
【0009】
【作用】この発明は、ワークの支承手段の総重量を規制
することにより、ワークの接触圧を制御したので、接触
圧を0より大きく、所定圧まで任意に選定できる。然し
て重量規制をねじとスプリングにより行うことにより、
無段階かつ円滑にできる。
【0010】また手動は勿論、自動かつ高精度(例えば
パルスモータを利用してねじを微回転させる)に制御で
きる。
【0011】
【実施例】テーブル1上に機体2を設置し、機体2の上
部外側にギヤ3を固定する。前記機体2の上端面に揺動
板4を水面回転自在に取付け、前記揺動板4の一側下部
へ揺動モータ5を縦に固定し、その軸6を上方へ突出さ
せ、軸6の突出部へプーリー7を固定し、プーリー7
は、前記揺動板4へ回転自在に架設した縦軸8に固定し
たプーリー9とにタイミングベルトをかけ、縦軸8の下
側は、前記揺動板4の下面へ突出させ、該突出部へギヤ
10を固定し、このギヤ10と、前記ギヤ3とを咬み合
せてある。前記揺動板4の他側には固定ブラケット11
が縦に固定され、固定ブラケット11の上部には切込用
モータ12を縦に設置すると共に、その軸13へカプリ
ング14を介してボールネジ15を連結し、ボールネジ
15は、前記固定ブラケット11へ回転自在い架設して
あると共に、固定テーブル16へ螺合させてある。前記
固定テーブル16の一側は、前記固定ブラケット11の
一側へ昇降自在に嵌合しており、前記固定テーブル16
の他側に移動テーブル17の一側が昇降自在に嵌合して
いる。また前記固定テーブル16の下部には、支承板1
8が移動テーブル17側へ水平方向に突設され、前記支
承板18には、螺筒20が固定され、螺筒20へ螺杆1
9が昇降自在に螺合してあり、前記螺杆19の上端には
支承スプリング21の受盤22が回転自在に取付けして
ある。前記螺筒20、螺杆19及びその駆動入力(ギヤ
27、27)は支承力制御手段である。前記受盤22と
前記移動テーブル17の下面のスプリング当盤23との
間にスプリング21が介装されている。
【0012】前記支承板18上にステッピングモータ2
4が縦に固定され、ステッピングモータ24の軸25に
固定されたギヤ26と、前記螺杆19に固定されたギヤ
27とを咬み合わせてある。
【0013】前記移動テーブル17の他側にはアーム2
8の一側が水平方向に固定され、アーム28の他側には
縦杆29上端が固定され、縦杆29の下部にはプロトラ
クタ30とスティック31を介してワーク32が固定さ
れている。
【0014】また移動テーブル17の上端には取付板3
3の一側が固定され、該取付板33の中間部にその切込
送り制御用のストッパ−38が固定され、前記取付板3
3の他側にはタッチ位置調整ねじ34が螺合され、該調
整ねじ34の下端には、固定テーブル16に固定したタ
ッチセンサ35の上端を対向させてある。また取付板3
3の他側の突片39と、固定テーブル16の突片40と
の間には、突片39を突片40側へ引張る加圧スプリン
グ21aが介装されている。
【0015】前記実施例において、ステッピングモータ
24に、所定のシーケンスを記憶させておけば、各加工
段階に応じて、ステッピングモータ24が回転し、ギヤ
26を介してギヤ27が回転するので、その回転方向に
より螺杆19が矢示36、37のように上昇又は下降す
る。例えば螺杆19が上昇すると、スプリング21の押
上げ力(当盤23に対する)は大きくなるので、移動テ
ーブル17、アーム28、縦杆29、プロトラクタ30
及びスティック31の総重量の和から、支承スプリング
21による押上げ力を差引いた量がワークに掛る接触圧
力となる。このように、ステッピングモータ24の軸の
回転方向により接触圧を制御することができる。
【0016】前記加圧スプリング21aを移動テーブル
17の上方に設置し、加圧スプリング21aによって移
動テーブル17を下圧すれば、支承手段の各部の重量と
加圧スプリング21aの加圧力との和が工具の接触圧と
なり、大きな接触圧をとることも可能となる。
【0017】図2において、移動テーブル17を押し上
げていくと、やがて接触していたストッパー38が離れ
る点がある。この点とタッチセンサ35の離れる点が一
致しているのが理想的である。しかしこの時あまりきび
しく制御すると、センサがON、OFFを繰返して動作
が不安定になるので、タッチセンサ35が僅かに長くタ
ッチしているように調整する。この時の差を「ズレ」と
呼ぶ。
【0018】予め設定したシ−ケンスに従ってステッピ
ングモータ24パルスが送られた時は、切込送りは
まり、タッチセンサ35がONになって加工終了する
のであるから前記「ズレ」が加工の仕上り寸法に影響
を及ぼすことになる。前記「ズレ」を吸収するために、
ゼロ加工に時間を設定すれば、この問題を解決すること
ができる。
【0019】切込送りが止まり、タッチセンサ35がO
Nになると、タイマーが働きゼロ加工が続けられ、タイ
ムアップで全てが終了するのであるが、この間にストッ
ー38が働くようにタイマーを設定する。
【0020】前記の他、圧力センサ、リニヤゲージなど
を用いることにより前記「ズレ」をどこまでもゼロに近
づけることは可能である。従って微妙な加工圧による研
磨など行うことができる。
【0021】この発明は、加工接触圧力を自動的に制御
するのである。一般には一定圧力を保ち乍ら加工する場
合が多いが加工中に例えば図3乃至図6のように変化さ
せる場合もある。このような場合には、制御系へ加圧接
触圧のプログラムを予めインプットしておくことによ
り、正確な制御ができる。
【0022】
【発明の効果】この発明は、支承手段の一側を固定テー
ブルへ昇降自在に取付けると共に、前記支承手段の下部
と前記固定テーブルの支持板との間へ支承手段の支承ス
プリングと加圧スプリングを介装すると共に、前記支承
スプリングの下部へ支承力の調整装置を設置したので、
前記調整装置(手動又は自動)により支承手段の総重量
を制御し、これにより、接触圧をバランスよく調整でき
る効果がある。
【0023】従って、作業者の熟練度合に関係なく、好
適な接触圧力を保持し、容易に均一加工を実施すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施装置の一部を省略した正図面。
【図2】同じく一部を省略した側面図である。
【図3】加工圧と時間との関係を示す例示グラフ。
【図4】加工圧と時間との関係を示す例示グラフ。
【図5】加工圧と時間との関係を示す例示グラフ。
【図6】加工圧と時間との関係を示す例示グラフ。
【符号の説明】
1 テーブル 2 機体 4 揺動板 5 揺動モータ 11 固定ブラケット 12 切込用モータ 15 ボールネジ 16 固定テーブル 17 移動テーブル 18 支承板 21 支承スプリング 21a 加圧スプリング 22 受盤 23 当盤 24 ステッピングモータ 30 プロトラクタ 31 スティック 32 ワーク 33 取付板 34 調整ねじ 35 タッチセンサ

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 機体上へ揺動板を水平回転調節自在に取
    付け、前記揺動板の一側へ固定ブラケットを介して固定
    テーブルを取付け、該固定テーブルへ移動テーブルを昇
    降自在に取付け、該移動テーブルと、前記固定テーブル
    の下部との間に支承力制御手段を具備した支承スプリン
    グを介装すると共に、前記移動テーブルを固定テーブル
    側に引張る加圧スプリングを介装し、移動テーブルへワ
    ーク取付手段を連結したことを特徴とする加工圧制御装
    置。
JP3268925A 1991-09-20 1991-09-20 加工圧制御装置 Expired - Lifetime JP2794505B2 (ja)

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JPH0577127A JPH0577127A (ja) 1993-03-30
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